3 目前紙漿模塑制品的優(yōu)點與弱點
3.1 紙漿模塑制品的優(yōu)點
紙漿模塑件相對于EPS緩沖件有許多顯著優(yōu)點
1)紙漿模塑包裝制品的原材料是廢紙及各種纖維類材料,來源廣泛且容易收集,不會對環(huán)境和回收造成障礙,有利于產(chǎn)品出口。而發(fā)泡塑料來源于石油產(chǎn)品,資源枯竭與價格問題會越來越嚴(yán)重。
2)紙漿模塑包裝制品適用范圍廣泛,現(xiàn)使用泡沫作為內(nèi)襯的產(chǎn)品基本上都可以用紙漿模塑制品來代替。紙漿模塑制品可疊堆存入,比發(fā)泡塑料占的儲存空間小1/2~2/5,運費及倉儲費用較小。
3)紙制品防靜電性好,發(fā)泡塑料磨擦容易產(chǎn)生靜電,這對電子產(chǎn)品和家電產(chǎn)品等起到較好的保護作用。
4)塑料制品包裝時食品水份不易揮發(fā),易發(fā)霉腐爛,而紙制品有透水氣性能,從而達(dá)到防腐效果。
3.2 紙漿模塑制品的弱點
1)紙漿模塑制品的生產(chǎn)工藝本身弱點。紙漿模塑制品生產(chǎn)質(zhì)量容易受到各種生產(chǎn)因素的影響,如:
采購原材料若質(zhì)量不穩(wěn)定,產(chǎn)品烘干后縮水比率與原設(shè)計工藝不相符,打漿漿料配比不當(dāng)會造成產(chǎn)品破損率高;
同一套水模在不同型號成型機上生產(chǎn),其產(chǎn)品之間有一定差別,導(dǎo)致后面整型工序時廢品率上升;
制作熱壓整型模具若表面不光潔,砂眼較多,或安裝整型模具時,上下模具不平行,整型時摩擦現(xiàn)象嚴(yán)重,易擦碎產(chǎn)品。整型工操作經(jīng)驗不足,整型手法不準(zhǔn)確,廢品率就高;
成型的濕產(chǎn)品烘干時濕度掌握不好,造成整型廢品率高,若烘干產(chǎn)品變形過大,影響整體質(zhì)量。烘干后的產(chǎn)品若大量積壓不及時流轉(zhuǎn),長時間風(fēng)干導(dǎo)致產(chǎn)品含水率低,收縮過大,整型時廢品率高;
2)原材料還比較單一,急需開發(fā)新的原材料來源。紙漿模塑制品需要耗用大量天然林木資源,不利于生態(tài)平衡。
3)紙漿模塑制品的生產(chǎn)設(shè)備先進(jìn)性與自動化程度不夠。紙漿模塑的設(shè)備先進(jìn)性比起發(fā)泡塑料生產(chǎn)設(shè)備顯得比較落后。如紙漿模塑的自動成型機來說,無論是它的生產(chǎn)效率還是設(shè)備的穩(wěn)定性都比不上發(fā)泡塑料生產(chǎn)設(shè)備。整條生產(chǎn)線上各工序設(shè)備之間的銜接自動化程度較低。生產(chǎn)線對輸送、操縱、調(diào)度、監(jiān)測等人工依賴性還比較嚴(yán)重。
4)紙漿模塑制品的成本性能比偏高。與發(fā)泡塑料制品比較起來,紙模制品成本居高不下,主要因為:原材料成本高,化學(xué)助劑成本高,自動化程度低。紙質(zhì)包裝制品為了達(dá)到防水防油目的,還得涂塑或加入各種助劑,這必然增大回收處理難度和增加成本,也影響其固有的降解性能。
5)紙漿模塑制品的結(jié)構(gòu)強度和緩沖性能較差。關(guān)于這個問題及改進(jìn)方法,在作者另外的專題論文中討論。
4 改進(jìn)紙漿模塑生產(chǎn)方法探討
4.1 紙漿模塑制品生產(chǎn)工藝改進(jìn)方案
期望使用新型制造方法來提高生產(chǎn)工藝自動化先進(jìn)性,提高其結(jié)構(gòu)性能緩沖特性。以下為以多種纖維材料為原料的2種改進(jìn)方案。
1)新型纖維類膨化模塑干式制造工藝,如圖2所示。
2)新型纖維類發(fā)泡模塑制造工藝,如圖3所示。
這2種方案工作機理有很大不同,但目的都是改變了傳統(tǒng)的紙漿模材料制品的生產(chǎn)方法,使其從傳統(tǒng)低效的生產(chǎn)法轉(zhuǎn)向先進(jìn)高效的自動生產(chǎn)法,將制品的薄壁式實體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)泡成型多孔式結(jié)構(gòu)。提高結(jié)構(gòu)強度與緩沖性能、減輕勞動強度和改善操作條件、形成生產(chǎn)規(guī)?;c自動化、降低生產(chǎn)成本提高生產(chǎn)率。
4.2 新工藝方法所要解決的技術(shù)關(guān)鍵
1)進(jìn)行一系列工藝試驗研究,確定具體生產(chǎn)工藝,配制出各種完全環(huán)保型的發(fā)泡劑、助留劑、黏結(jié)劑、增強劑等助劑和原副材料。
2)從改造纖維類模塑制品的成型機理和生產(chǎn)技術(shù)著手,改變制品材料內(nèi)部構(gòu)造。由全纖維類實體結(jié)構(gòu)向纖維類為基體全環(huán)保型發(fā)泡材料結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,從根本上提高材料的結(jié)構(gòu)強度和緩沖性能。
3)從根本上改變紙漿模塑制品相對于EPS等發(fā)泡材料的最大性能劣勢,如比重大、脆性大、彈性模數(shù)小、回彈性差、緩沖系數(shù)小、多次沖擊性差、難以做高深度產(chǎn)品、含水量對結(jié)構(gòu)性能影響特別敏感等。
4.3 新生產(chǎn)工藝的社會經(jīng)濟價值分析
4.3.1 對社會協(xié)調(diào)持續(xù)發(fā)展和國家環(huán)保事業(yè)有積極推動作用
新工藝方法主要出發(fā)點就是用完全降解的、來源豐富的、成本較低,但性能優(yōu)良的新型材料替代占有城市垃圾量很大比例、對環(huán)境產(chǎn)生污染的發(fā)泡塑料包裝材料。減少EPS、EPE、EPP等在緩沖包裝上的使用,既有利于環(huán)境保護,同時也大大節(jié)省了國家對不可再生性石油資源的消耗量。新型生產(chǎn)工藝方法研制成功以及推廣應(yīng)用,對于我國實施綠色經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略,保持經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展、推動機電產(chǎn)品出口貿(mào)易的穩(wěn)定增長具有最直接最積極的意義。
4.3.2 直接經(jīng)濟效益和產(chǎn)業(yè)化前景良好
以清潔化生產(chǎn),提高制品性能和效率為目標(biāo),用新型纖維類環(huán)保材料對EPS等形成相對競爭和替代優(yōu)勢是完全可能的。紙漿模制品行業(yè)因采用新型生產(chǎn)技術(shù)方法而將爭得更大的市場并獲得顯著的利益。由于產(chǎn)品包裝依附于各類商品經(jīng)濟的發(fā)展,而用新型環(huán)保緩沖材料替代EPS等發(fā)泡塑料制品,幾乎涉及所有行業(yè),國家的整個經(jīng)濟都將受益。
4.3.3 擴展對資源的綜合利用范圍
新型生產(chǎn)工藝用完全新型的原材料處理工藝和制品生產(chǎn)方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的類似造紙生產(chǎn)等方法,新型生產(chǎn)過程可以大大減少了對環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響。新型制品原料來源十分廣泛,除了廢紙,還有草本纖維類資源如麻、蘆葦、蔗渣、麥草、秸桿等,既可節(jié)省保護林業(yè)資源,又能為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)處理剩余料,創(chuàng)造經(jīng)濟價值。(文/金國斌 徐蘭萍)
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